PCB nedir? PCB, elektronik endüstrisinin temel bileşenlerinden biri ve elektronik üretim sektörünün ana taşıyıcı platformudur. PCB’nin gelişimi, elektronik teknolojisinin hızlı ilerlemesiyle yakından bağlantılıdır ve elektronik bilgi endüstrisinin sürekli yenilik ve gelişimini birlikte desteklemektedir. Elektronik baskı yöntemiyle üretildiği için baskılı devre kartı veya Printed Wiring Board, PWB olarak adlandırılır.
1936 yılında PCB‘ler radyolarda kullanılmaya başlandı. 1943 yılında PCB teknolojisi askeri radyolara uygulandı ve 1948 yılında PCB’ler ticari kullanıma sunuldu. PCB’ler 1950’lerin ortalarından itibaren yaygın olarak kullanılmaya başladı.
PCB‘lerin ortaya çıkmasından önce elektronik bileşenler arasındaki bağlantı, komple bir devre oluşturmak için doğrudan kablo bağlantılarına dayanıyordu. 20. yüzyılın başlarında elektronik cihazların üretimini basitleştirmek, elektronik parçalar arasındaki kablolamayı azaltmak ve üretim maliyetlerini düşürmek amacıyla kablolamanın baskı yöntemiyle değiştirilmesine yönelik çalışmalar başladı.
PCB; rijit PCB, FPC ve rijit-esnek PCB olarak sınıflandırılabilir. Bunlara seramik PCB’ler, alümina seramik PCB’ler, alüminyum nitrür seramik PCB’ler, devre kartları, PCB kartları, alüminyum tabanlı PCB’ler, yüksek frekanslı devre kartları, kalın bakır PCB’ler, empedans kontrollü PCB’ler, PCB prototipleri, ultra ince devre kartları, ultra ince PCB’ler, FR-4 PCB’ler ve diğer PCB türleri dahildir. PCB, devreleri daha düzenli ve anlaşılır hale getirir ve sabit devrelerin seri üretiminde ve elektriksel yerleşimin optimize edilmesinde önemli bir rol oynar.
Katman sayısına göre PCB’ler üç ana kategoriye ayrılır: tek taraflı devre kartları, çift taraflı devre kartları ve çok katmanlı devre kartları.
Tek taraflı PCB, en temel PCB türüdür. Bileşenler bir tarafta, iletken yollar ise diğer tarafta yoğunlaşır. İletken yollar yalnızca bir tarafta bulunduğu için bu PCB türüne tek taraflı devre kartı denir. Tek taraflı PCB üretimi genellikle basit ve uygun maliyetlidir, ancak dezavantajı çok karmaşık ürünlerde kullanılamamasıdır.
Çift taraflı PCB, tek taraflı devre kartının geliştirilmiş bir versiyonudur. Tek katmanlı kablolama elektronik ürünlerin ihtiyaçlarını karşılayamadığında çift taraflı devre kartı kullanılması gerekir. Kartın her iki tarafı da bakırla kaplanır ve iletken yollar içerir. İki katman arasındaki bağlantılar, gerekli ağ bağlantısını oluşturmak için geçiş delikleri (via) aracılığıyla sağlanabilir.
Çok katmanlı PCB, üç veya daha fazla iletken grafik katmanından ve bunları birbirinden ayıran yalıtım malzemesi katmanlarından oluşan ve iletken grafiklerin gerektiği şekilde birbirine bağlandığı bir devre kartıdır. Çok katmanlı devre kartları, elektronik bilgi teknolojisinin yüksek hız, çok işlevlilik, yüksek kapasite, küçük hacim, incelik ve hafiflik yönündeki gelişiminin bir sonucudur.
PCB Malzemesine Göre Sınıflandırma
94HB -> 94V0 -> 22F -> CEM1 -> CEM3 -> FR4 -> Yüksek sıcaklık substratı -> Metal substrat -> Seramik substrat -> Yüksek hızlı substrat -> Yüksek frekanslı substrat
PCB Fiyatı
Devre kartının tasarımına bağlı olarak PCB fiyatı; devre kartı malzemesi, PCB devre kartının katman sayısı, PCB boyutu, her üretim partisindeki miktar, üretim süreci, minimum hat genişliği ve hat aralığı, minimum delik çapı ve delik sayısı, özel prosesler ve diğer gereksinimler gibi birçok faktöre göre belirlenir.
PCB sektöründe fiyat hesaplamanın birkaç temel yöntemi vardır.
Boyuta göre fiyat hesaplama
Küçük parti numuneler için uygundur.
PCB üreticileri, devre kartının farklı katmanlarına ve üretim süreçlerine göre santimetrekare başına birim fiyat belirler. Müşterinin yapması gereken, devre kartının boyutunu santimetre cinsinden hesaplamak ve santimetrekare başına birim fiyatla çarpmaktır. Böylece üretilecek devre kartının birim fiyatı elde edilir. Bu hesaplama yöntemi, standart üretim süreçlerine sahip devre kartları için oldukça uygundur ve hem PCB üreticileri hem de PCB alıcıları açısından kolaylık sağlar.
Örneğin, bir PCB üreticisi tek taraflı PCB, FR-4 malzeme ve 10-20 metrekarelik bir sipariş için santimetrekare başına 0,04 yuan fiyat belirlemiş olsun. Alıcının devre kartı boyutu 10 × 10 cm ve üretim miktarı 1000-2000 adet ise bu sipariş ilgili fiyat standardını karşılar. Bu durumda birim fiyat 10 × 10 × 0,04 = 4 yuan/adet olur.
PCB fiyatlarının maliyet ayrıntılarına göre hesaplanması
Büyük miktarlı siparişler için uygundur.
PCB’nin temel hammaddesi bakır kaplı laminattır. Bakır kaplı laminat üreticileri piyasaya satış için belirli standart levha ölçüleri sunar. Yaygın ölçüler arasında 915 mm × 1220 mm (36″ × 48″), 940 mm × 1245 mm (37″ × 49″), 1020 mm × 1220 mm (40″ × 48″), 1067 mm × 1220 mm (42″ × 48″), 1042 mm × 1245 mm (41″ × 49″), 1093 mm × 1245 mm (43″ × 49″) bulunur.
PCB üreticileri; üretilecek PCB’nin malzemesi, katman sayısı, üretim süreci, miktarı ve diğer parametrelerine göre bakır kaplı laminatın kullanım oranını hesaplar ve böylece malzeme maliyetini belirler.
Örneğin 100 × 100 mm boyutunda bir PCB üretmek gerektiğinde, üretim verimliliğini artırmak amacıyla PCB fabrikası üretim için 100 × 4 veya 100 × 5 adet küçük kartı tek bir büyük panel üzerinde birleştirebilir. Üretim kolaylığı sağlamak için panel üzerindeki kartlar arasında boşluk ve panel kenarları bırakılması gerekir. Genel olarak kartlar arasındaki mesafe yaklaşık 2 mm, panel kenarları ise 8-20 mm arasında tutulur.
Daha sonra oluşturulan büyük panel, hammadde levhasının boyutuna göre düzenlenerek kesilir. Kesim sırasında malzeme artığı ne kadar az olursa malzeme kullanım oranı o kadar yüksek olur. Bu nedenle panel kullanım oranının hesaplanması önemli bir adımdır.
Bunun yanı sıra delme maliyetleri de hesaplanır. Delik sayısı, minimum delik çapı ve büyük panel üzerindeki toplam delik sayısı gibi faktörler dikkate alınır. Kartın içindeki iletken yollar için gereken bakır kaplama maliyeti de hesaplanır. Son olarak her üretim aşamasının maliyeti toplanır. Ortalama işçilik maliyeti, fire oranı, kâr marjı ve şirketin pazarlama giderleri gibi unsurlar da hesaba katılır. Toplam maliyet, bir hammadde panelinden üretilebilecek küçük kart sayısına bölünerek tek bir PCB’nin birim fiyatı elde edilir. Bu süreç oldukça karmaşıktır ve genellikle profesyonel bir fiyatlandırma uzmanının çalışmasını gerektirir. Fiyat teklifi hazırlamak birkaç saat veya daha uzun sürebilir.
PCB online fiyat teklifi
Devre kartlarının fiyatını etkileyen çok sayıda faktör nedeniyle sıradan PCB alıcıları, PCB tedarikçilerinin fiyatlandırma sürecine genellikle aşina değildir. Bu nedenle fiyat almak uzun zaman alabilir ve önemli miktarda insan gücü ve kaynak harcanabilir. Ayrıca bir baskılı devre kartının fiyatını öğrenmek için iletişim bilgilerinin PCB fabrikasına bırakılması, müşterilerin sürekli satış aramaları veya mesajları almasına neden olabilir.
Bu nedenle birçok PCB şirketi kendi web sitelerinde bir devre kartı fiyatlandırma programı geliştirmeye başlamıştır. Müşteriler belirli kurallara göre fiyatı doğrudan hesaplayabilir. PCB üretimi konusunda fazla bilgisi olmayan kullanıcılar bile bu tür sistemler aracılığıyla PCB fiyatlarını kolayca hesaplayabilir.
1 katmanlı PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme -> Dış katman devre deseni -> (Tüm yüzey altın kaplama) -> Aşındırma -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> (Sıcak hava ile tesviye, HASL) -> Karakter serigrafisi -> Yüzey işlemi -> Test -> Muayene
2 katmanlı kalay püskürtmeli PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme -> Bakır kaplama ve kalınlaştırma -> Dış katman devre deseni -> Kalay kaplama, aşındırma ve kalay sökme -> İkincil delme -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> Altın kaplama fişleri -> Sıcak hava ile tesviye -> Karakter serigrafisi -> Yüzey işlemi -> Test -> Muayene
2 katmanlı ENIG PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme -> Bakır kaplama ve kalınlaştırma -> Dış katman devre deseni -> Nikel kaplama, altın filmin çıkarılması ve aşındırma -> İkincil delme -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> Karakter serigrafisi -> Yüzey işlemi -> Test -> Muayene
Çok katmanlı kalay püskürtmeli PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme konumlandırma delikleri -> İç katman devre deseni -> İç katman aşındırma -> Muayene -> Karartma -> Laminasyon -> Delme -> Bakır kaplama ve kalınlaştırma -> Dış katman devre deseni -> Kalay kaplama, aşındırma ve kalay sökme -> İkincil delme -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> Altın kaplama fişleri -> Sıcak hava ile tesviye -> Karakter serigrafisi -> Dış yüzey işlemi -> Test -> Muayene
Çok katmanlı ENIG PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme konumlandırma delikleri -> İç katman devre deseni -> İç katman aşındırma -> Muayene -> Karartma -> Laminasyon -> Delme -> Bakır kaplama ve kalınlaştırma -> Dış katman devre deseni -> Altın kaplama ve film çıkarma aşındırması -> İkincil delme -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> Karakter serigrafisi -> Yüzey işlemi -> Test -> Muayene
Çok katmanlı kimyasal nikel-altın kaplamalı PCB üretim süreci
Kesim ve taşlama -> Delme konumlandırma delikleri -> İç katman devre deseni -> İç katman aşındırma -> Muayene -> Karartma -> Laminasyon -> Delme -> Bakır kaplama ve kalınlaştırma -> Dış katman devre deseni -> Kalay kaplama, aşındırma ve kalay sökme -> İkincil delme -> Muayene -> Lehim maskesi serigrafi baskısı -> Kimyasal nikel-altın kaplama -> Karakter serigrafisi -> Dış yüzey işlemi -> Test -> Muayene
Elektronik bileşenler arasında en yaygın kullanılan ürünlerden biri olan PCB, güçlü bir gelişme potansiyeline sahiptir. İster arz ve talep açısından isterse tarihsel sektör döngüleri açısından değerlendirilsin, güçlü ve sürekli devam eden alt sektör talebi PCB endüstrisi zincirindeki çeşitli PCB üreticilerinin sevkiyatlarını giderek artırmıştır. PCB teknolojisinin sürekli gelişimi, elektronik teknolojisinin ve genel olarak insan teknolojisinin ilerlemesine önemli katkılar sağlamıştır.
